JPH01246231A - パラジクロロベンゼンの高選択的製造法 - Google Patents
パラジクロロベンゼンの高選択的製造法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はベンゼン及び/又はモノクロロベンゼン(本明
細書では、以下これらを原料ベンゼン誘導体と総称する
)を塩素化してパラジクロロベンゼンを高選択的に製造
する方法に関するものである。
細書では、以下これらを原料ベンゼン誘導体と総称する
)を塩素化してパラジクロロベンゼンを高選択的に製造
する方法に関するものである。
更に詳しくは、触媒として特定の組成及び構造を有する
結晶性合成ゼオライトを用い、原料ベンゼン誘導体を塩
素化して、オルソジクロロベンゼン、原料ベンゼン誘導
体の塩素付加物(以下、塩素付加物と略称する)等の副
生を少なくして、高選択的にパラジクロロベンゼンを工
業的に製造する方法に関するものである。
結晶性合成ゼオライトを用い、原料ベンゼン誘導体を塩
素化して、オルソジクロロベンゼン、原料ベンゼン誘導
体の塩素付加物(以下、塩素付加物と略称する)等の副
生を少なくして、高選択的にパラジクロロベンゼンを工
業的に製造する方法に関するものである。
パラ置換ハロゲン化ベンゼン誘導体の一つであるパラジ
クロロベンゼン(以下PDCBと略称する)は、医薬、
農薬の原料として、またそれ自体が殺虫剤、防虫剤とし
て用いられ工業的価値の極めて高いものである。
クロロベンゼン(以下PDCBと略称する)は、医薬、
農薬の原料として、またそれ自体が殺虫剤、防虫剤とし
て用いられ工業的価値の極めて高いものである。
現在、ジクロロベンゼン(以下DCBと略称する)は、
塩化第二鉄等のルイス酸触媒の存在下で、ベンゼン又は
モノクロロベンゼン(以下MCBと略称する)と塩素を
接触させることにより製造されている。
塩化第二鉄等のルイス酸触媒の存在下で、ベンゼン又は
モノクロロベンゼン(以下MCBと略称する)と塩素を
接触させることにより製造されている。
しかしながら、この方法により製造されるDCB異性体
の生成割合は、オルソ体30〜40%、メタ体0〜5%
、パラ体60〜70%であり、これらの生成割合を大き
く変化させることは困難であった。加えてオルソジクロ
ロベンゼンからパラジクロロベンゼンへの異性化反応は
非常に困難であった。その為、工業的価値の高いパラ体
を収率良く得ることを目的として多くの研究が行われて
いる。
の生成割合は、オルソ体30〜40%、メタ体0〜5%
、パラ体60〜70%であり、これらの生成割合を大き
く変化させることは困難であった。加えてオルソジクロ
ロベンゼンからパラジクロロベンゼンへの異性化反応は
非常に困難であった。その為、工業的価値の高いパラ体
を収率良く得ることを目的として多くの研究が行われて
いる。
例えば、米国特許第3.226.447号公報にはMC
B等の塩素化反応において、塩化第二鉄等のルイス酸触
媒に2価の硫黄を含む有機硫黄化合物を助触媒として加
えたものを用いるとパラ置換塩素化ベンゼン誘導体への
選択率が向上することが開示されている。
B等の塩素化反応において、塩化第二鉄等のルイス酸触
媒に2価の硫黄を含む有機硫黄化合物を助触媒として加
えたものを用いるとパラ置換塩素化ベンゼン誘導体への
選択率が向上することが開示されている。
又、これらの反応に於いて触媒としてゼオライトを用い
る方法も報告されている。例えば、ジャーナル・オブ番
キャタリシス(Journzl of’ Cataly
sis)第60巻110〜120頁(1979年発行)
には、ノ10ゲン化ベンゼンの液相臭素化触媒として各
種のイオン交換したX型、Y型ゼオライトを使用するこ
とにより、ルイス酸を触媒として用いる従来の方法より
も高い選択率でパラ体が生成することが示されている。
る方法も報告されている。例えば、ジャーナル・オブ番
キャタリシス(Journzl of’ Cataly
sis)第60巻110〜120頁(1979年発行)
には、ノ10ゲン化ベンゼンの液相臭素化触媒として各
種のイオン交換したX型、Y型ゼオライトを使用するこ
とにより、ルイス酸を触媒として用いる従来の方法より
も高い選択率でパラ体が生成することが示されている。
また、特開昭59−163329号公報にはベンゼンの
液相ハロゲン化においてL型ゼオライトを使用すること
により、選択性良くパラ置換ハロゲン化ベンゼンが製造
できることが開示されている。
液相ハロゲン化においてL型ゼオライトを使用すること
により、選択性良くパラ置換ハロゲン化ベンゼンが製造
できることが開示されている。
特開昭62−87538号公報にはベンゼン誘導体の液
相塩素化においてカリウム含有量が酸化カリウムとして
8−14重瓜%であるL型ゼオライトを触媒として使用
することにより、パラ位の塩素置換の割合は90%以下
に低下するが、この触媒は、実用に供し得る程の繰り返
し使用が可能であることが開示されている。
相塩素化においてカリウム含有量が酸化カリウムとして
8−14重瓜%であるL型ゼオライトを触媒として使用
することにより、パラ位の塩素置換の割合は90%以下
に低下するが、この触媒は、実用に供し得る程の繰り返
し使用が可能であることが開示されている。
更に、気相ハロゲン化反応の例としては、触媒として5
オングストロ一ム以上、13オングストローム以下の細
孔を有するゼオライト、例えばモレキュラーシーブ5A
、 13X或いはHY型ゼオライトを使用してMCBの
塩素化により従来の方法に比べ高い選択率でPDCBが
取得されることが特開昭57−77631号公報に示さ
れている。
オングストロ一ム以上、13オングストローム以下の細
孔を有するゼオライト、例えばモレキュラーシーブ5A
、 13X或いはHY型ゼオライトを使用してMCBの
塩素化により従来の方法に比べ高い選択率でPDCBが
取得されることが特開昭57−77631号公報に示さ
れている。
〔発明が解決しようとしている問題点〕現在、また将来
においてジクロロベンゼンの内パラジクロロベンゼンの
需要はますます増加するものと考えられるので、ジクロ
ロベンゼンの製法に於いて、オルソジクロロベンゼン及
びメタジクロロベンゼンの副生を抑制し、パラジクロ口
ベンゼンを選択的に製造することは重要である。
においてジクロロベンゼンの内パラジクロロベンゼンの
需要はますます増加するものと考えられるので、ジクロ
ロベンゼンの製法に於いて、オルソジクロロベンゼン及
びメタジクロロベンゼンの副生を抑制し、パラジクロ口
ベンゼンを選択的に製造することは重要である。
また、本塩素化反応は、通常、液相で存在する原料のベ
ンゼン誘導体に塩素ガスを供給することにより実施され
る。その際、反応生成物のひとつであるジクロロベンゼ
ン類は液相に残るが、別の主生成物である塩化水素は気
体となって反応系外に出る。従って、塩素転化率が低い
と、原料である塩素と塩化水素が混合気体となって、反
応器より放出される事となる。
ンゼン誘導体に塩素ガスを供給することにより実施され
る。その際、反応生成物のひとつであるジクロロベンゼ
ン類は液相に残るが、別の主生成物である塩化水素は気
体となって反応系外に出る。従って、塩素転化率が低い
と、原料である塩素と塩化水素が混合気体となって、反
応器より放出される事となる。
この場合、塩素と塩化水素を分離することは可能である
が、本反応において経済的見地からは、塩素転化率が高
く、生成ガス中の塩素濃度が低く、塩素の分離、回収が
不必要であることが好ましい。
が、本反応において経済的見地からは、塩素転化率が高
く、生成ガス中の塩素濃度が低く、塩素の分離、回収が
不必要であることが好ましい。
更に、触媒の塩素化活性が低いと、無触媒で進行しうる
塩素付加物が系中に多量に生成しジクロロベンゼン選択
率が低下することになる。この塩素付加物の中には、二
重結合が残存するものが多く、ゼオライト等を触媒とし
て用いた場合には、これらの塩素付加物は、触媒に強吸
着することが推定され、その結果、触媒寿命に対し悪影
響を及ぼすと考えられる。従って、ベンゼン誘導体の塩
素化によりパラジクロロベンゼンを製造する場合にはオ
ルソジクロロベンゼンやメタジクロロベンゼン等他のジ
クロロベンゼン類の生成を可能な限り少なくする小に加
えて、塩素転化率を高め、未反応塩素を減少させるとと
もに、塩素付加物の生成を少なくする事が望まれる。
塩素付加物が系中に多量に生成しジクロロベンゼン選択
率が低下することになる。この塩素付加物の中には、二
重結合が残存するものが多く、ゼオライト等を触媒とし
て用いた場合には、これらの塩素付加物は、触媒に強吸
着することが推定され、その結果、触媒寿命に対し悪影
響を及ぼすと考えられる。従って、ベンゼン誘導体の塩
素化によりパラジクロロベンゼンを製造する場合にはオ
ルソジクロロベンゼンやメタジクロロベンゼン等他のジ
クロロベンゼン類の生成を可能な限り少なくする小に加
えて、塩素転化率を高め、未反応塩素を減少させるとと
もに、塩素付加物の生成を少なくする事が望まれる。
本発明者らは、このような現状に鑑み原料ベンゼン誘導
体の塩素化反応によるパラジクロロベンゼンの選択的製
造触媒を種々検討した結果、触媒としである特定の組成
及び構造を有する結晶性合成ゼオライトを用いることに
より、従来技術に比べ、オルソジクロロベンゼン、塩素
付加物等の副生を著しく低下させ、高選択率、高反応率
、かつ長寿命でパラジクロロベンゼンが製造できること
を見出し本発明を完成するに至った。
体の塩素化反応によるパラジクロロベンゼンの選択的製
造触媒を種々検討した結果、触媒としである特定の組成
及び構造を有する結晶性合成ゼオライトを用いることに
より、従来技術に比べ、オルソジクロロベンゼン、塩素
付加物等の副生を著しく低下させ、高選択率、高反応率
、かつ長寿命でパラジクロロベンゼンが製造できること
を見出し本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、ベンゼン及び/又はモノクロロベンゼ
ンの塩素化反応により、パラジクロロベンゼンを高選択
的に製造するにあたり、触媒とじて酸化物のモル比で表
わしたときに、次の範囲の組成: M2/n O・Al103 ・5〜7.4SI02 x
ll 20(ここで、Hは周期律表の第1族〜第■族か
ら選ばれる交換可能なカチオンで有り、nはMの原子価
、Xは3〜9の数を示す)を有し、第1表の粉末X線回
折パターン 15.85 s13.92
□10.22
v7.87 w 7.55 s 7.04 v 6.29 m 5.96 ν 5.46 m 5.25 v 5、OG v 4.50 s 4.41 s 4.32 w3
.87 vs3
.64 vs3
.54 s3.4
7 ν3.42
讐3.32
w3.22
w3.16
m3.10
s3.04
s2.89
vs2.73
ff12.69
v2.57
v(v:弱い、し中程度、S二重い、
■s:非常に強い) と実質的に同じ粉末X線回折パターンを有する結晶性合
成ゼオライトを使用することを特徴とするパラジクロロ
ベンゼンの高逮択的製造法に関するものである。
ンの塩素化反応により、パラジクロロベンゼンを高選択
的に製造するにあたり、触媒とじて酸化物のモル比で表
わしたときに、次の範囲の組成: M2/n O・Al103 ・5〜7.4SI02 x
ll 20(ここで、Hは周期律表の第1族〜第■族か
ら選ばれる交換可能なカチオンで有り、nはMの原子価
、Xは3〜9の数を示す)を有し、第1表の粉末X線回
折パターン 15.85 s13.92
□10.22
v7.87 w 7.55 s 7.04 v 6.29 m 5.96 ν 5.46 m 5.25 v 5、OG v 4.50 s 4.41 s 4.32 w3
.87 vs3
.64 vs3
.54 s3.4
7 ν3.42
讐3.32
w3.22
w3.16
m3.10
s3.04
s2.89
vs2.73
ff12.69
v2.57
v(v:弱い、し中程度、S二重い、
■s:非常に強い) と実質的に同じ粉末X線回折パターンを有する結晶性合
成ゼオライトを使用することを特徴とするパラジクロロ
ベンゼンの高逮択的製造法に関するものである。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明の方法においては、触媒として通常、結晶性アル
ミノシリケートと呼ばれているゼオライトが用いられる
。
ミノシリケートと呼ばれているゼオライトが用いられる
。
ゼオライトの構造はSiO4四面体及びALO4四面体
から構成されているが、構造中のSi及びALの存在比
、及び各四面体の結合様式の相違により多くの種類が知
られている。従って、ゼオライトは組成分析、粉末X線
回折スペクトルの測定等により他のゼオライトと明確に
識別する事が可能である。
から構成されているが、構造中のSi及びALの存在比
、及び各四面体の結合様式の相違により多くの種類が知
られている。従って、ゼオライトは組成分析、粉末X線
回折スペクトルの測定等により他のゼオライトと明確に
識別する事が可能である。
本発明の方法において、使用するゼオライトは、酸化物
のモル比で表したときに、次の範囲の組成=M21nO
′AL2035〜7.4S102xl(20(ここで、
Hは周期律表の第1族〜第■族から選ばれる交換可能な
カチオンで有り、nはMの原子価、Xは3〜9の数を示
す) を有し、第1表に示す様な粉末X線回折パターンと実質
的に同じ粉末X線回折パターンを有する結晶性合成ゼオ
ライトであり、このものの代表的な例として、米国特許
第3,892.470号公報において、便宜上、ZSM
−10と略称されるものを挙げることができる。本発明
で用いる結晶性合成ゼオライトを以後ZSM−1oと略
称する。
のモル比で表したときに、次の範囲の組成=M21nO
′AL2035〜7.4S102xl(20(ここで、
Hは周期律表の第1族〜第■族から選ばれる交換可能な
カチオンで有り、nはMの原子価、Xは3〜9の数を示
す) を有し、第1表に示す様な粉末X線回折パターンと実質
的に同じ粉末X線回折パターンを有する結晶性合成ゼオ
ライトであり、このものの代表的な例として、米国特許
第3,892.470号公報において、便宜上、ZSM
−10と略称されるものを挙げることができる。本発明
で用いる結晶性合成ゼオライトを以後ZSM−1oと略
称する。
ZSM−10の合成は、前出の米国特許第3.892.
47Q号公報に記載された方法により実施することがで
きる。
47Q号公報に記載された方法により実施することがで
きる。
即ち、水酸化カリウム、アルミニウム片、二酸化ケイ素
、水、1.4−ジメチル−1,4−ジアゾニアビシクロ
(2,2,2)オクタンジヒドロキサイド(1,4−D
imethyl−1,4−diazoniablcyc
lo(2,2,2)octane dihydroxi
de )を用いて合成する事ができる。
、水、1.4−ジメチル−1,4−ジアゾニアビシクロ
(2,2,2)オクタンジヒドロキサイド(1,4−D
imethyl−1,4−diazoniablcyc
lo(2,2,2)octane dihydroxi
de )を用いて合成する事ができる。
ZSM−10は合成されたままの状態では、金属カチオ
ンのカリウムイオンと有機物カチオンを含んでいる。本
発明の方法においては、上記した方法で得られたものを
熱処理等の処理によりに有機物を除去したものが触媒と
して好ましい。この際の熱処理温度はZSM−10が完
全に構造破壊を起こさない範囲であれば特に制限はなく
、例えば350〜850℃の温度範囲を挙げることがで
きる。
ンのカリウムイオンと有機物カチオンを含んでいる。本
発明の方法においては、上記した方法で得られたものを
熱処理等の処理によりに有機物を除去したものが触媒と
して好ましい。この際の熱処理温度はZSM−10が完
全に構造破壊を起こさない範囲であれば特に制限はなく
、例えば350〜850℃の温度範囲を挙げることがで
きる。
本発明の方法においてZSM−10に含有される金属カ
チオンは特に制限はなく、合成時に含有されるカリウム
イオンを有するものを触媒として使用すればよいが、必
要に応じて公知の方法により他の金属カンオン及び/又
はプロトンにこれらの金属カチオンの一部又は全部をイ
オン交換したものを使用しても差し支えない。ここで用
いる金属カチオンとしては、例えば、ナトリウム、カリ
ウム以外のアルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カ
チオン及び希土類金属カチオン等を挙げることができる
。
チオンは特に制限はなく、合成時に含有されるカリウム
イオンを有するものを触媒として使用すればよいが、必
要に応じて公知の方法により他の金属カンオン及び/又
はプロトンにこれらの金属カチオンの一部又は全部をイ
オン交換したものを使用しても差し支えない。ここで用
いる金属カチオンとしては、例えば、ナトリウム、カリ
ウム以外のアルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カ
チオン及び希土類金属カチオン等を挙げることができる
。
前記金属カチオンとのイオン交換処理は、例えば、交換
する金属カチオンを含む水溶液にゼオライトを慝濁させ
20〜100℃で1〜50時間攪拌して行うことができ
る。 本発明の方法において、各種のイオン交換された
ZSM−10をそのまま触媒として用いることができる
が、金属塩により修飾したもの(特開昭131−189
236号公報の記載参照)を用いることができる。
する金属カチオンを含む水溶液にゼオライトを慝濁させ
20〜100℃で1〜50時間攪拌して行うことができ
る。 本発明の方法において、各種のイオン交換された
ZSM−10をそのまま触媒として用いることができる
が、金属塩により修飾したもの(特開昭131−189
236号公報の記載参照)を用いることができる。
本発明の方法において、触媒の形状については特に制限
はなく、合成されたものをそのまま用いることも、また
成型して用いることも可能である。
はなく、合成されたものをそのまま用いることも、また
成型して用いることも可能である。
成型方法は通常の方法で良く、例えば、圧縮成型法、押
出成型法、噴霧乾燥造粒法等を挙げることができる。成
型する場合には、その機械的強度を高める等の目的で、
ZSM−10の性能、特にパラジクロロベンゼンへの選
択率に悪影響を及ぼさない物質を粘結剤、あるいは成型
助剤として添加しても良い。例えば、シリカ、粘土類、
グラファイト、ステアリン酸、澱粉、ポリビニルアルコ
ール等を0〜80重回%、好ましくは2〜30重二%の
範囲で添加できる。
出成型法、噴霧乾燥造粒法等を挙げることができる。成
型する場合には、その機械的強度を高める等の目的で、
ZSM−10の性能、特にパラジクロロベンゼンへの選
択率に悪影響を及ぼさない物質を粘結剤、あるいは成型
助剤として添加しても良い。例えば、シリカ、粘土類、
グラファイト、ステアリン酸、澱粉、ポリビニルアルコ
ール等を0〜80重回%、好ましくは2〜30重二%の
範囲で添加できる。
成型触媒として用いるZSM−1oは、必要に応じて、
乾燥処理を行った後、空気流通下あるいは窒素、ヘリウ
ム等の不活性ガス流通下でlO分〜24時間焼成処理を
行い塩素化反応に用いる。焼成温度は熱処理温度と同様
にZSM−10が完全に構造破壊を起こさない範囲であ
れば特に制限はない。
乾燥処理を行った後、空気流通下あるいは窒素、ヘリウ
ム等の不活性ガス流通下でlO分〜24時間焼成処理を
行い塩素化反応に用いる。焼成温度は熱処理温度と同様
にZSM−10が完全に構造破壊を起こさない範囲であ
れば特に制限はない。
本発明の方法において、反応装置、反応方法及び反応条
件は原料ベンゼン誘導体と塩素とが触媒上で効率よく接
触する限り何ら制限はない。又、本発明の塩素化反応は
気相、液相のいずれで行なっても良いが、生産性を考慮
すると液相で行うことが好ましい。
件は原料ベンゼン誘導体と塩素とが触媒上で効率よく接
触する限り何ら制限はない。又、本発明の塩素化反応は
気相、液相のいずれで行なっても良いが、生産性を考慮
すると液相で行うことが好ましい。
本発明で用いる反応装置は回分式、半回分式、あるいは
連続式のいずれであっても良い。ここで用いる触媒は、
例えば、固定床、懸濁床等の形で用いればよい。反応が
液相反応の場合には、液状の原料ベンゼン誘導体自身を
液相媒体とするか、又は、塩素化反応に関与しない溶媒
の存在下で行っても良い。溶媒を用いる場合には、原料
ベンゼン誘導体の濃度は5〜99重量Xか良く、20〜
99重は%が更に好ましい。前記濃度が5重量%未満で
は、原料が触媒と接触する機会が少なくなり充分な転化
率が得られない。塩素を連続的に供給する場合には、窒
素、ヘリウム等の本反応に対して不活性なガスを希釈剤
として用いてもよい。その際、塩素の濃度は5〜99容
量%が良<20〜99容W%か更に好ましい。
連続式のいずれであっても良い。ここで用いる触媒は、
例えば、固定床、懸濁床等の形で用いればよい。反応が
液相反応の場合には、液状の原料ベンゼン誘導体自身を
液相媒体とするか、又は、塩素化反応に関与しない溶媒
の存在下で行っても良い。溶媒を用いる場合には、原料
ベンゼン誘導体の濃度は5〜99重量Xか良く、20〜
99重は%が更に好ましい。前記濃度が5重量%未満で
は、原料が触媒と接触する機会が少なくなり充分な転化
率が得られない。塩素を連続的に供給する場合には、窒
素、ヘリウム等の本反応に対して不活性なガスを希釈剤
として用いてもよい。その際、塩素の濃度は5〜99容
量%が良<20〜99容W%か更に好ましい。
回分式、半回分式反応装置を用いた場合、触媒は主に反
応液に懸濁させた形で用いるが、単位反応容積あたりの
触媒量(Kg/L)はo、oot〜1kgルが良く、0
.005〜0.1kgルが更に好ましい。触媒量か0.
001kgル未満では触媒の負荷が大きく十分な転化率
が得られず、また1kgルを越えると触媒量を増加させ
ることの効果は相対的に小さくなる。
応液に懸濁させた形で用いるが、単位反応容積あたりの
触媒量(Kg/L)はo、oot〜1kgルが良く、0
.005〜0.1kgルが更に好ましい。触媒量か0.
001kgル未満では触媒の負荷が大きく十分な転化率
が得られず、また1kgルを越えると触媒量を増加させ
ることの効果は相対的に小さくなる。
本発明の反応において塩素を連続的に供給する場合、塩
素の供給量は触媒重量に対する単位時間当たりの塩素の
量で表わすことができ、1〜1500m。
素の供給量は触媒重量に対する単位時間当たりの塩素の
量で表わすことができ、1〜1500m。
L/kg−cat−hrが良< 10〜800moL
/kg−cat −hrが更に好ましい。塩素の供給
量が1moL/kg−cat−hr未満では十分なりロ
ロベンゼン生成速度が得られず、1500moL/kg
−cat # hrを越える場合には、未反応の塩素が
増加し経済的でない。
/kg−cat −hrが更に好ましい。塩素の供給
量が1moL/kg−cat−hr未満では十分なりロ
ロベンゼン生成速度が得られず、1500moL/kg
−cat # hrを越える場合には、未反応の塩素が
増加し経済的でない。
また、連続式反応装置を用いた場合、液体原料の供給量
は、使用する触媒重量に対する単位時間当たりの量で表
わすことができ0.5〜300L/kg−cat−h「
で良く、2〜100L/kr−cat −hrが更に
好ましい。その他の反応条件は回分式、半回分式反応装
置を用いた場合と同様である。
は、使用する触媒重量に対する単位時間当たりの量で表
わすことができ0.5〜300L/kg−cat−h「
で良く、2〜100L/kr−cat −hrが更に
好ましい。その他の反応条件は回分式、半回分式反応装
置を用いた場合と同様である。
本発明の方法において、反応温度は選択率、塩素転化率
に大きく影響するため重要であり、通常、30〜111
0℃か良<50〜120°Cが好ましい。
に大きく影響するため重要であり、通常、30〜111
0℃か良<50〜120°Cが好ましい。
反応温度が30℃未満では十分な反応速度が得られず、
トリクロロベンゼン、塩素付加物等が生成し触媒寿命に
問題があり実用的でない。また180°Cを越えるとパ
ラジクロロベンゼンの選択率が低下する。反応温度が原
料ベンゼン誘導体の沸点より高い場合には、圧力を高め
ることにより液相での塩素化反応を行うことができる。
トリクロロベンゼン、塩素付加物等が生成し触媒寿命に
問題があり実用的でない。また180°Cを越えるとパ
ラジクロロベンゼンの選択率が低下する。反応温度が原
料ベンゼン誘導体の沸点より高い場合には、圧力を高め
ることにより液相での塩素化反応を行うことができる。
本発明の方法によれば、原料ベンゼン誘導体の塩素化反
応において、オルソジクロロベンゼン、塩素付加物等の
副生を少なくし、工業的に価値の高いパラジクロロベン
ゼンを公知の方法に比べて、より高い選択率及び収率で
製造することができる。
応において、オルソジクロロベンゼン、塩素付加物等の
副生を少なくし、工業的に価値の高いパラジクロロベン
ゼンを公知の方法に比べて、より高い選択率及び収率で
製造することができる。
即ち、触媒が高活性である為、触媒の使用量を大幅に減
少させることができ、また、触媒寿命に悪影響を及ぼす
と考えられる塩素付加物の生成が少ない為、繰返し反応
、あるいは連続反応を行っても触媒の活性低下が非常に
小さい。パラジクロロベンゼンの製造方法において、オ
ルソジクロロベンゼンからパラジクロロベンゼンへの異
性化反応は非常に困難である為、通常工業的には行なわ
れていない。
少させることができ、また、触媒寿命に悪影響を及ぼす
と考えられる塩素付加物の生成が少ない為、繰返し反応
、あるいは連続反応を行っても触媒の活性低下が非常に
小さい。パラジクロロベンゼンの製造方法において、オ
ルソジクロロベンゼンからパラジクロロベンゼンへの異
性化反応は非常に困難である為、通常工業的には行なわ
れていない。
従って、原料ベンゼン誘導体の塩素化反応において、触
媒が高活性で、かつパラジクロロベンゼンの選択率がわ
ずかでも上昇すれば、副生する工業的価値の低いオルソ
ジクロロベンゼン等の生成量を大幅に減少させることが
でき、パラジクロロベンゼンの分離精製も容易となり、
結果的にパラジクロロベンゼンのコストを低下させるこ
とができるので、本発明の方法は工業的にも有利なパラ
ジクロロベンゼンの製造方法である。
媒が高活性で、かつパラジクロロベンゼンの選択率がわ
ずかでも上昇すれば、副生する工業的価値の低いオルソ
ジクロロベンゼン等の生成量を大幅に減少させることが
でき、パラジクロロベンゼンの分離精製も容易となり、
結果的にパラジクロロベンゼンのコストを低下させるこ
とができるので、本発明の方法は工業的にも有利なパラ
ジクロロベンゼンの製造方法である。
以下に実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本
発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない
。
発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない
。
なお、実施例中に示される転化率、選択率及び収率とは
以下の式により計算された値を表わす。
以下の式により計算された値を表わす。
・転化率(%)−
塩素の供給m(moL)−塩素の回収量 (InOL)
X 100塩素の供給量(moL) ・選択率(%)− 目的生成物の生成量(moL) X 100全生成物
の生成量の和(moL) ・収率(%)− PDCBの生成量 x to。
X 100塩素の供給量(moL) ・選択率(%)− 目的生成物の生成量(moL) X 100全生成物
の生成量の和(moL) ・収率(%)− PDCBの生成量 x to。
塩素の供給量(moL)
実施例1
還流冷却骨付のILフラスコにN、N−ジメチルピペラ
ジン(和光純薬工業社製) 100gと1.2−ジブロ
モエタン(和光純薬工業社製) 1[i5g、及びエチ
レングリコール(和光純薬工業社製) 242gを入れ
て、オイルバスに浸けて100℃で2時間加熱し、その
後、室温で18時間放置して1.4−ジメチル−1,4
−ジアゾニアビシクロ(2,2,2)オクタンジブロマ
イド(以下、臭化物と略称する)を結晶化させた。
ジン(和光純薬工業社製) 100gと1.2−ジブロ
モエタン(和光純薬工業社製) 1[i5g、及びエチ
レングリコール(和光純薬工業社製) 242gを入れ
て、オイルバスに浸けて100℃で2時間加熱し、その
後、室温で18時間放置して1.4−ジメチル−1,4
−ジアゾニアビシクロ(2,2,2)オクタンジブロマ
イド(以下、臭化物と略称する)を結晶化させた。
その結晶を取り出して95%エタノールで再結晶して純
粋な臭化物を得た。
粋な臭化物を得た。
この臭化物を予め水酸化カリウム水溶液を用いて011
型に交換したイオン交換樹脂(Dowex !−X8
D。
型に交換したイオン交換樹脂(Dowex !−X8
D。
νChefflica1社製)を充填したイオン交換塔
に水溶液で通して、1.4−ジメチル−1,4−ジアゾ
ニアビシクロ(2,2,2)オクタンジヒドロキサイド
(以下、水酸化物と略称する)に交換した。
に水溶液で通して、1.4−ジメチル−1,4−ジアゾ
ニアビシクロ(2,2,2)オクタンジヒドロキサイド
(以下、水酸化物と略称する)に交換した。
得られた水酸化物水溶液の濃度を0.5Nの塩酸で滴定
したら0.71Nであった。市販のアルミニウム粉末(
和光純薬工業社製) 5.4gを水酸化カリウム(関東
化学社製85.5%) 19.8g /水144mLに
溶解させた。同時に市販の二酸化ケイ素(CABOT
Co。
したら0.71Nであった。市販のアルミニウム粉末(
和光純薬工業社製) 5.4gを水酸化カリウム(関東
化学社製85.5%) 19.8g /水144mLに
溶解させた。同時に市販の二酸化ケイ素(CABOT
Co。
社製Cab−0−9IL) 90gを市販の水酸化カリ
ウム39.7gと水424aLに懸濁させ、室温で3時
間攪拌した。このアルミン酸カリウム及びケイ酸カリウ
ムを混合して、以下の様な組成を有する混合液を調製し
た。
ウム39.7gと水424aLに懸濁させ、室温で3時
間攪拌した。このアルミン酸カリウム及びケイ酸カリウ
ムを混合して、以下の様な組成を有する混合液を調製し
た。
4.5に20争AL203・15S102・260H2
0これに、予め調製した0、71Nの水酸化物水溶液1
2hLを加えて、室温で攪拌しながら3日間熟成した。
0これに、予め調製した0、71Nの水酸化物水溶液1
2hLを加えて、室温で攪拌しながら3日間熟成した。
この原料混合液360gをステンレススチール製の50
0a+Lオートクレーブに入れ100℃で7日間、更に
140℃に昇温して2日間保った。生成物をろ過、水洗
、乾燥し、さらに空気流通下550℃で2時間焼成処理
して、次の化学組成を有する粉末を得た。
0a+Lオートクレーブに入れ100℃で7日間、更に
140℃に昇温して2日間保った。生成物をろ過、水洗
、乾燥し、さらに空気流通下550℃で2時間焼成処理
して、次の化学組成を有する粉末を得た。
0.84K 20φAL203・7.2SiO,。
この粉末を銅のにα二重線を用いて粉末X線回折スペク
トルを測定したところ、第2表に示すパターンが得られ
ZSM−10であることが確認された。得られた粉末を
用いてMCBの液相塩素化反応を行なった。
トルを測定したところ、第2表に示すパターンが得られ
ZSM−10であることが確認された。得られた粉末を
用いてMCBの液相塩素化反応を行なった。
第2表
15.92 80
13.82 50
10.32 17
7.97 18
7.56 55
6.98 6
6.28 44
5.98 25
5.47 31
5.25 8
5.07 23
4.5 80
4.44 8B
4.31 30
3.77 100
3.83 81
3.54 54
3.47 30
3.4L 30
3.33 10
3.23 17
3.10 40
3.11 61
3.04 g。
2.89 85
2.73 50
2.87 16
2.57 17
反応は通常の半回分式反応装置を用いて行なった。ガス
吹込み管、冷却管を装着した容積約100mLのパイレ
ックス製反応器(内径401、高さ100m0)に40
gのMCBと0.4gの上記の粉末触媒を加えて懸濁液
とした。反応混合物をマグネチック・スターラーで十分
に攪拌しながら60mL/minの供給速度で塩素及び
窒素の混合ガス(CL: N 2−1:1)を吹込んた
。反応温度は反応器の周囲をオイルバスによりコントロ
ールし、70°Cとした。ガスを吹込みはじめてから2
時間経過後、生成物をガスクロマトグラフィーにより分
析した。その結果を第3表に示す。
吹込み管、冷却管を装着した容積約100mLのパイレ
ックス製反応器(内径401、高さ100m0)に40
gのMCBと0.4gの上記の粉末触媒を加えて懸濁液
とした。反応混合物をマグネチック・スターラーで十分
に攪拌しながら60mL/minの供給速度で塩素及び
窒素の混合ガス(CL: N 2−1:1)を吹込んた
。反応温度は反応器の周囲をオイルバスによりコントロ
ールし、70°Cとした。ガスを吹込みはじめてから2
時間経過後、生成物をガスクロマトグラフィーにより分
析した。その結果を第3表に示す。
実施例 2
実施例1で調製した粉末10gを、塩化カリウム(和光
純薬工業社製)のIN水溶液300fflLで、90℃
で5時間イオン交換処理した。その後、ろ過、水洗、さ
らに乾燥して次の化学組成を有する粉末を得た。
純薬工業社製)のIN水溶液300fflLで、90℃
で5時間イオン交換処理した。その後、ろ過、水洗、さ
らに乾燥して次の化学組成を有する粉末を得た。
0.95K 20・Al2O3・7.1SIO2得られ
た粉末を空気流通下500°Cで3時間焼成処理し、実
施例1と同様にして)lcI3の液相塩素化反応を行な
った。結果を第3表に示す。
た粉末を空気流通下500°Cで3時間焼成処理し、実
施例1と同様にして)lcI3の液相塩素化反応を行な
った。結果を第3表に示す。
実施例 3
実施例1において、使用した0、71Nの水酸化物水溶
液を96mLに代えた以外には、実施例1と同様にして
合成した。その生成物をろ過、水洗、乾燥し、さらに空
気流通下550℃で2時IHI焼成処理して、次の化学
組成を有する粉末を得た。
液を96mLに代えた以外には、実施例1と同様にして
合成した。その生成物をろ過、水洗、乾燥し、さらに空
気流通下550℃で2時IHI焼成処理して、次の化学
組成を有する粉末を得た。
0.81K 20・Al2O3・7.3SiO2この粉
末を銅のにα二重線を用いて粉末X線回折スペクトルを
測定したところ、第2表と同様なパターンが得られ、Z
SM−10であるこが確認された。
末を銅のにα二重線を用いて粉末X線回折スペクトルを
測定したところ、第2表と同様なパターンが得られ、Z
SM−10であるこが確認された。
得られた粉末を用いて、実施例1と同様にしてMCBの
液相塩素化反応を行なった。結果を第3表に示す。
液相塩素化反応を行なった。結果を第3表に示す。
実施例 4
実施例3で5.’J製した粉末を、実施例2と同様にし
て、イオン交換処理した。その後、ろ過、水洗、さらに
乾燥して次の化学組成を有する粉末を得た。
て、イオン交換処理した。その後、ろ過、水洗、さらに
乾燥して次の化学組成を有する粉末を得た。
0.95K 20・Al2O3・7.4S102得られ
た粉末を空気流通下500℃で3時間焼成処理し、実施
例1と同様にしてMCBの液相塩素化反応を行なった。
た粉末を空気流通下500℃で3時間焼成処理し、実施
例1と同様にしてMCBの液相塩素化反応を行なった。
結果を第3表に示す。
比較例 1
触媒としてに−L型ゼオライト(東ソー株式会社製)を
用いた以外は、実施例1と同様にしてMCBの液相塩素
化反応を行なった。結果を第3表に示す。
用いた以外は、実施例1と同様にしてMCBの液相塩素
化反応を行なった。結果を第3表に示す。
比較例 2
500mLの四つロフラスコに284+nLの純水を入
れ、K−L型ゼオライト(東ソー株式会社製)粉末50
gと塩化アンモニウム(和光純薬玉業ン土製)17gを
加えて懸濁させ、攪拌しながら30℃で2時間イオン交
換処理を行った。その後、ろ過、水洗、さらに乾燥して
次の化学組成(カリウム含有量が酸化カリウムとして1
0.4fffm%)を釘する粉末を得た。
れ、K−L型ゼオライト(東ソー株式会社製)粉末50
gと塩化アンモニウム(和光純薬玉業ン土製)17gを
加えて懸濁させ、攪拌しながら30℃で2時間イオン交
換処理を行った。その後、ろ過、水洗、さらに乾燥して
次の化学組成(カリウム含有量が酸化カリウムとして1
0.4fffm%)を釘する粉末を得た。
0、[ioK 20 ”[1,01Na20 ”Al2
O3−8,2SiO2得られた粉末を空気流通下540
°Cで3時間焼成処理し、実施例1と同様にしてMCB
の液相塩素化反応を行なった。結果を第3表に示す。
O3−8,2SiO2得られた粉末を空気流通下540
°Cで3時間焼成処理し、実施例1と同様にしてMCB
の液相塩素化反応を行なった。結果を第3表に示す。
実施例 5〜9
実施例1で調製した粉末を用いて、反応温度30℃(実
施例5)、50°C(同6) 、80℃(同7)、10
0℃(同8) 、120°C(同9)に代えた以外は、
実施例1と全く同様にしてMCBの液相塩素化反応を行
なった。
施例5)、50°C(同6) 、80℃(同7)、10
0℃(同8) 、120°C(同9)に代えた以外は、
実施例1と全く同様にしてMCBの液相塩素化反応を行
なった。
結果を第4表に示す。
実施例 10
実施例1で調製した粉末18gを1(10mLの純水に
懸濁させ、塩化ナトリウム(和光純薬工業社製)3.2
gを加えて攪拌しながら蒸発乾固、乾燥、更に空気流通
下500℃で3時間焼成処理して、塩化ナトリウム修飾
したZSM−10を調製した。この触媒を用いて反応温
度を100°Cに代えた以外は、実施例1と同様にして
MCl3の液相塩素化反応を行なった。
懸濁させ、塩化ナトリウム(和光純薬工業社製)3.2
gを加えて攪拌しながら蒸発乾固、乾燥、更に空気流通
下500℃で3時間焼成処理して、塩化ナトリウム修飾
したZSM−10を調製した。この触媒を用いて反応温
度を100°Cに代えた以外は、実施例1と同様にして
MCl3の液相塩素化反応を行なった。
供給ガスを吹込みはじめてから2時間経過後、塩素転化
率は99.5%、パラジクロロベンゼン選択率は89x
1パラジクロロベンゼン収率は8B95%であった。
率は99.5%、パラジクロロベンゼン選択率は89x
1パラジクロロベンゼン収率は8B95%であった。
実施 添加率 PDCB 0DCB 他 塩素例
(%) $1 12 付加物 (
X)1 95.8 89.2 9.7 0.82
0.28 g5.52 97.7 g9.3
9.9 0.60 0.20 87.23 97
.4 g6.6 12.0 0.91 0.49
1i4.3例 1 gl、4 87.4 8.g 1.
50 2.30 71.12 95.5 8
t3.OL2.9 0.84 0.26 1i2.
1*1 オルソジクロロベンゼン *2 少量のメタジクロロベンゼン、トリクロロベンゼ
ン類を含む。
(%) $1 12 付加物 (
X)1 95.8 89.2 9.7 0.82
0.28 g5.52 97.7 g9.3
9.9 0.60 0.20 87.23 97
.4 g6.6 12.0 0.91 0.49
1i4.3例 1 gl、4 87.4 8.g 1.
50 2.30 71.12 95.5 8
t3.OL2.9 0.84 0.26 1i2.
1*1 オルソジクロロベンゼン *2 少量のメタジクロロベンゼン、トリクロロベンゼ
ン類を含む。
第4表
実施 添加率 POCl2 0DCI3 他 塩素
例 (%) *L 12 付加
物 (%)5 73.1 80.6 8.4 1.
53 3.47 68.4G95.1 88.9
9J O,791,01g5.77 99.4
87.8 11.5 0.87 0.03 87.3
8 99.5 87.8 11.8 0.58 0
.02 8B、89 99.8 8G、7 12
.3 0.98 0.02 8B、7*1 オルソジ
クロロベンゼン *2 少量のメタジクロロベンゼン、トリクロロベンゼ
ン類を含む。
例 (%) *L 12 付加
物 (%)5 73.1 80.6 8.4 1.
53 3.47 68.4G95.1 88.9
9J O,791,01g5.77 99.4
87.8 11.5 0.87 0.03 87.3
8 99.5 87.8 11.8 0.58 0
.02 8B、89 99.8 8G、7 12
.3 0.98 0.02 8B、7*1 オルソジ
クロロベンゼン *2 少量のメタジクロロベンゼン、トリクロロベンゼ
ン類を含む。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ベンゼン及び/又はモノクロロベンゼンの塩素化反応に
より、パラジクロロベンゼンを高選択的に製造するにあ
たり、触媒として酸化物のモル比で表わしたときに、次
の範囲の組成: M_2_/_nO・AL_2O_35〜7.4SiO_
2・xH_2O(ここで、Mは周期律表の第 I 族〜第
VIII族から選ばれる交換可能なカチオンであり、nはM
の原子価、xは3〜9の数を示す。)を有し、下記の粉
末X線回折パターン ¥格子面間隔相対強度¥ ¥d(A)(±0.1A)¥ 15.85s 13.92m 10.22w 7.87w 7.55s 7.04w 6.29m 5.96w 5.46m 5.25w 5.06w 4.50s 4.41s 4.32w 3.87vs 3.64vs 3.54s 3.47w 3.42w 3.32w 3.22w 3.16m 3.10s 3.04s 2.89vs 2.73m 2.69w 2.57w (w:弱い、m:中程度、s:強い、vs:非常に強い
) と実質的に同じ粉末X線回折パターンを有する結晶性合
成ゼオライトを使用することを特徴とするパラジクロロ
ベンゼンの高選択的製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63073375A JP2595637B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | パラジクロロベンゼンの高選択的製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63073375A JP2595637B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | パラジクロロベンゼンの高選択的製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01246231A true JPH01246231A (ja) | 1989-10-02 |
JP2595637B2 JP2595637B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=13516372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63073375A Expired - Fee Related JP2595637B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | パラジクロロベンゼンの高選択的製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2595637B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62108830A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-20 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 改良ゼオライト触媒によるハロゲン化ベンゼン誘導体の製造法 |
-
1988
- 1988-03-29 JP JP63073375A patent/JP2595637B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62108830A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-20 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 改良ゼオライト触媒によるハロゲン化ベンゼン誘導体の製造法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2595637B2 (ja) | 1997-04-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |